O documento discute a importância da avaliação e gerenciamento de riscos em sistemas de distribuição de água para consumo humano, desde a captação até a entrega. Planos de Segurança da Água identificam perigos e riscos em todo o sistema e estabelecem medidas de controle. A identificação de perigos e caracterização de riscos é um grande desafio nessas redes dinâmicas, mas é crucial para garantir a qualidade da água. O documento propõe o uso de simulações computacionais para mapear riscos e apoiar a

1. Titulo: Mapeamento de perigos em redes de distribuição de água para consumo
humano.
Referencia Bibliográfica: SOARES, E. G. S. Mapeamento de perigos em redes de
distribuição de água para consumo humano. 2009. 79p. Dissertação (Mestrado
Engenharia Civil), Universidade Federal de Viçosa, Viçosa,2009.
O controle laboratorial não é suficiente para garantia da qualidade da água para
consumo humano, portanto se faz necessário a avaliação e gerenciamento de risco dede
a captação até a distribuição. Tal abordagem recebe a denominação de Planos de
Segurança da Água PSA.
Pag. 1: “Os Planos de Segurança da Água consistem no documento que identifica e
prioriza riscos potenciais no sistema de abastecimento, abrangendo todas as etapas
desde o manancial aos consumidores, através de medidas de controle que envolvem a
redução ou eliminação de riscos à qualidade da água produzida (WHO, 2004)”.
Os sistemas de distribuição são sistemas abertos e dinâmicos, onde perigos e riscos nem
sempre são de fácil identificação/ caracterização
A identificação de perigos e caracterização de riscos nos sistemas de distribuição apesar
de ser um grande desafio pelo fato de que os riscos na rede são mais difíceis de ser
identificados, é de extrema importância, pois mesmo que o tratamento da água seja
eficiente a etapa da distribuição da água está sujeita a venerabilidades, tais como,
corrosão das tubulações, pressões excessivas ou reduzidas, decaimento de cloro
residual, rupturas e vazamentos, intermitência e incrustações, que são classificados
como eventos perigosos que podem introduzir perigo, danos a saúde humana.
Pag. 1: “A implementação de medidas preventivas ou corretivas para o controle de tais
eventos ou situações demandam a identificação dos locais onde possam estar ocorrendo
tais interferências. Segundo Câmara et al. (1999), quando a palavra onde surge, ao ser
questionado um problema, a solução apresentada pode ser otimizada através de técnicas
automatizadas, com a possibilidade da aplicação do Sistema de Informações
Geográficas (SIG)”.
Os sistemas de distribuição são sistemas abertos e dinâmicos, onde perigos e riscos nem
sempre são de fácil identificação/caracterização, portanto, a aplicação de técnicas como
“Analise de perigos e pontos críticos de controle – APPCC” e “Matrizes de risco”
podem comprova-se pouco praticas, portanto, a aplicabilidade de um software de
Simulação Computacional de hidráulica - EPANET auxilia na geração de mapas de
risco, o software exerce um papel fundamental no melhor entendimento dos problemas
relacionados ao risco na rede com relação as suas variáveis hidráulicas e de qualidade
da água,
Este estudo está voltado para aplicação dos métodos de avaliação de risco para
identificação de perigos e caracterização dos riscos em rede de distribuição de água com
o auxilio do EPANET.
2.1 POTABILIDADE E SEGURANÇA DA ÁGUA PARA CONSUMO HUMANO

2. Pag. 5 “Portanto, na definição da Organização Mundial da Saúde (OMS), segurança da
água para consumo humano assume uma conotação mais ampla que potabilidade -
“água segura para consumo humano é aquela que não representa risco significativo à
saúde humana durante o consumo por toda a vida, incluindo as sensibilidades inerentes
a cada estágio de vida” (WHO, 2005).
A norma brasileira desde 2000, já assume essa visão preventiva para além do simples
controle laboratorial, como por exemplo o inciso III do Artigo 9° da Portaria MS n°
518/ 2014.
Art. 9.º Ao(s) responsável(is) pela operação de sistema de abastecimento de água
incumbe:
III - manter avaliação sistemática do sistema de abastecimento de água, sob a
perspectiva dos riscos à saúde, com base na ocupação da bacia contribuinte ao
manancial, no histórico das características de suas águas, nas características físicas do
sistema, nas práticas operacionais e na qualidade da água distribuída;
Pag. 5. “No entanto, como ressaltado por Bastos et al. (2007a), isso não se apresenta
sistematizado o suficiente na legislação, de forma que possa ser traduzido em uma
ferramenta metodológica de pronta utilização pelos responsáveis pelos serviços de
abastecimento de água”.
Pag. 5. “Os Planos de Segurança da Água (PSA) são definidos como um instrumento
que identifica e prioriza perigos e riscos em um sistema de abastecimento de água,
desde o manancial até o consumidor, visando estabelecer medidas de controle e planos
de gerenciamento para minimizar as chances de falhas e, ainda, para responder a
eventuais falhas no sistema ou eventos imprevistos (WHO, 2005)”.
Pag. 6. “Um PSA inclui três componentes centrais, conforme ilustrado na Figura 1
(WHO, 2004; WHO, 2005) e descrito a seguir:
a) a avaliação do sistema de abastecimento de água, no tempo e no espaço e em todos os
seus componentes, de forma a facilitar seu melhor conhecimento possível, identificar
pontos de estabilidade na produção e fornecimento de água segura para consumo e, ou,
vulneráveis (perigos e pontos críticos).
b) o monitoramento do sistema, para os perigos identificados, acompanhado da
prescrição, especificação de medidas ou protocolos de monitoramento, de forma que
qualquer desvio da performance desejada possa ser prontamente corrigido.
c) planos de gestão é toda a documentação do diagnóstico e do estabelecimento de
avaliação do sistema de abastecimento de água, a descrição das rotinas de operação e
monitoramento (para períodos de operação normal ou em condições incidentais), planos
de comunicação interna e externa (por exemplo, aos responsáveis pela vigilância da
qualidade da água e ao público consumidor) (BASTOS et al., 2007).”
Pag.7 “Os elementos básicos do PSA são baseados nos princípios e conceitos de
múltiplas barreiras, análise de perigos e pontos críticos de controle (APPCC), avaliação
e gestão de riscos e gestão de qualidade (normas de certificação ISO) (BARTRAM et
al., 2001, AS/NZS, 2004, VIEIRA e MORAIS, 2005).”
Pag. 7 “Assim, conforme Bastos et al. (2009), na medida em que o sistema de
abastecimento é descrito, analisadas as vulnerabilidades e identificados os principais

3. perigos, é possível a tomada de decisão em relação aos riscos mais relevantes, os quais
podem ser eliminados ou minimizados ou simplesmente assumidos como toleráveis”.
Depois da identificação dos perigos é feita uma matriz de priorização de risco, a matriz
caracteriza e prioriza os perigos pela técnica da Arvore Decisória do Sistema de Analise
de Perigos e Pontos Críticos de Controle (APPCC).
2.3 OS CONCEITOS DE PERIGO E RISCO E AS ETAPAS DA METODOLOGIA
DE AVALIAÇÃO DE RISCO
Pag. 8 “A existência de exploração agrícola na bacia de contribuição do manancial, a
descarga de esgotos sanitários ou efluentes de agroindústrias no manancial, falhas no
tratamento da água e rupturas na rede de distribuição são exemplos de eventos
perigosos, os quais podem introduzir perigos que podem estar associados a efeitos
adversos na população consumidora”.
Pag. 8 “Conforme mencionado anteriormente, ‘risco’ pode ser expresso como uma
grandeza quantitativa e probabilística, por exemplo, por meio da metodologia conhecida
como Avaliação Quantitativa de Risco (AQR). Segundo Bastos et al.(2009), essa
metodologia é há algum tempo o paradigma central de estudos sobre danos à saúde
decorrentes da exposição a substâncias químicas e, mais recentemente, tem sido
adaptada à exposição a organismos patogênicos, constituindo hoje a principal base para
a formulação de diretrizes e normas de qualidade da água para consumo humano”.
Pag 9. “Em sua forma clássica, a metodologia de AQR é composta por quatro etapas
fundamentais, resumidas a seguir (FREITAS, 2002; BASTOS et al., 2009):
a) Identificação do perigo: essa etapa compreende uma avaliação do conhecimento
disponível e a descrição de efeitos adversos à saúde, crônicos ou agudos, associados a
um determinado agente (físico, químico, microbiano), considerado um evento perigoso.
A compreensão da origem do perigo e de como este pode ser introduzido na cadeia
produtiva também integra essa etapa.
b) Avaliação da dose-resposta: avaliação do potencial que tem o agente de causar
resposta em diversos níveis de exposição. Para determinados agentes, a definição da
dose que causa efeito adverso é estabelecida a partir de estudos experimentais (com
voluntários humanos ou, principalmente, em ensaios de laboratório com cobaias). Em
outros casos, são utilizadas informações de estudos epidemiológicos.
c) Avaliação da exposição: compreende a caracterização da população exposta, a
quantidade ingerida do agente, a frequência, a duração e as prováveis vias de exposição.
No caso do consumo de água, envolveria o conhecimento ou estimativa da qualidade da
água, de um padrão de consumo de água (L/d) e da contribuição relativa do fator
consumo de água frente a outras vias de exposição como, por exemplo, ar e alimentos.
d) Caracterização do risco: de posse das informações obtidas nas etapas anteriores, por
meio de modelos matemáticos ou relações diretas entre a dose-resposta e exposição,
pode-se estimar o risco associado ao perigo identificado”.
Pag. 12. “A manutenção de teores de cloro residual mínimos nos sistemas de
distribuição visa à prevenção de recontaminação da água tratada. Após a aplicação do
cloro na estação de tratamento para a desinfecção, o teor residual na saída do tanque de
contato/entrada do sistema de distribuição, decai ao longo da rede de distribuição como
resultado de fatores diversos (discutidos no tema seguinte). Portanto, a dosagem de

4. cloro na estação de tratamento deve garantir a eficiência de desinfecção e a manutenção
de residuais mínimos no sistema de distribuição”.
Mas excesso de cloro causa odor e gosto desagradável.
Pag. 13 “Na água distribuída a turbidez informa sobre a estanqueidade do sistema de
distribuição, sendo que a elevação da turbidez pode indicar infiltrações na rede e riscos
de contaminação”.
Pag. 13 “Baixos valores de pH podem contribuir para a corrosão das instalações de
sistemas de abastecimento e prediais. Em contrapartida valores elevados aumentam a
possibilidade de incrustações. A faixa de valores recomendada é de 6,0 a 9,5”.
2.6 PERIGOS POTENCIAIS EM REDE DE DISTRIBUIÇÃO DE ÁGUA
Pag. 16 “Em sistemas de distribuição a qualidade da água para o consumo humano está
sujeita há várias interferências, tanto no tempo quanto no espaço, decorrentes de
situações tais como: vulnerabilidades nos reservatórios de distribuição, vazamentos e
rupturas nas canalizações, corrosão das tubulações, intermitência do abastecimento,
subpressões e infiltrações, insuficiência de residuais desinfetantes (AINSWORTH,
2004)”.
Pag. 16 “A pressão na rede exerce papel fundamental no abastecimento de água e em
sua qualidade. Pressões mínimas visam garantir a continuidade do abastecimento
domiciliar. A intermitência do abastecimento de água acarreta redução de pressão ou
pressão negativa na rede, o que por sua vez pode favorecer infiltrações e contaminação
da água. Por outro lado, pressões excessivas podem provocar perdas de água e mesmo
ruptura das tubulações”.
Pag. 16 “A Portaria MS nº. 518/2004 estabelece que “em todos os momentos e em toda
sua extensão, a rede de distribuição de água deve ser operada com pressão superior à
atmosférica” (BRASIL, 2004). A norma da ABNT para projeto de rede de distribuição
de água estabelece como critério de projeto pressões entre 10 mca (pressão dinâmica
mínima) e 50 mca (pressão estática máxima) (ABNT, 1994)”.
Pag 16 e 17 “Como já referido, o teor de cloro residual nos sistemas de distribuição de
água tende a cair, em decorrência de um ou mais dos seguintes fatores: reações com
diversas espécies orgânicas e inorgânicas presentes na água transportada (decaimento na
água) ou na interface com os elementos físicos do sistema, particularmente as
tubulações (decaimento de parede), e perda para a atmosfera através de superfícies
livres (por exemplo, em reservatórios de distribuição). Dentre os fatores que
influenciam o decaimento na água encontram-se a dose de cloro aplicada na ETA, a
presença de substâncias (orgânicas e inorgânicas) oxidáveis, o pH e a temperatura da
água; em relação ao decaimento de parede podem ser citados: o material e a idade das
tubulações e a presença de biofilme. O decaimento dos teores de cloro pode ainda ser
favorecido em regiões onde a água apresente maior tempo de residência, como as
localizadas em extremidades da rede ou em zonas com baixo consumo (VIEIRA et
al., 2001).
Pag. 17 “Adicionalmente, registros de queixas de consumidores também poderiam ser
interpretados como ‘eventos perigosos’ (ou talvez ‘eventos sentinela’), uma vez que

5. podem estar associados a reclamações explícitas sobre a qualidade da água, ou indiretas,
tais como queixas sobre intermitência de abastecimento. A mesma leitura poderia ser
feita em relação a ordens de serviços de manutenção na rede, pois, recorrências de
problemas em determinado ponto ou região da rede podem refletir pontos vulneráveis,
além do que, em tese, todo serviço de reparo expõe o sistema à possibilidade de
contaminação”.
2.7 MODELO DE SIMULAÇÃO COMPUTACIONAL DE HIDRAULICA - EPANET
Pag. 17. “O EPANET é um programa computacional que permite a execução de
simulações estáticas e dinâmicas do comportamento hidráulico e da qualidade da água
na rede de abastecimento em pressão (ROSSMAN et al., 2000)”.
O EPANET incorpora um conjunto de ferramentas de cálculo para apoio à simulação
hidráulica (ROSSMAN et al., 2000), descritos a seguir:
_ Dimensão da rede é ilimitada (o número de componentes para a análise pode variar);
_ Cálculo da perda de carga hidráulica é realizado por uma das fórmulas: Hazen-
Williams, Darcy-Weisbach e Chezy-Manning;
_ Modelagem dos principais tipos de válvulas, incluindo válvulas reguladoras de
pressão e de fluxo;
_ Modelagem de reservatórios de armazenamento de nível variável de formas diversas,
através de curvas de volume em função da altura de água;
_ Múltiplas categorias de consumo nos Nós, cada uma com um padrão próprio de
variação no tempo;
_ Modelagem da relação entre pressão e fluxo efluente de dispositivos emissores
(consumos dependentes da pressão);
_ Possibilidade de basear as condições de operação do sistema em controles simples,
dependentes de uma só condição (altura de água em um reservatório de nível variável,
tempo), ou em controles com condições múltiplas.
Pag. 18 “O EPANET permite que os dados da simulação sejam comparados com os
valores reais (campo), através do relatório de calibração. Como resposta pode ser
verificada a estatística (média, erro médio e desvio padrão), o gráfico de correlação e o
gráfico de comparação de valores médios. Todas as alternativas relacionam os dados
observados e os computados (simulados)”.
2.9 RELAÇÃO DO EPANET E SIG
Pag. 24 “A relação do Modelo de Simulação Computacional de Hidráulica (MSCH) e
SIG constitui ferramentas de otimização para a gestão operacional da rede, por serem
programas computacionais indicados na realização de atividades condizentes com a
realidade”.
Pag. 24 “Um dos objetivos desta relação é a utilização da base de dados representada no
SIG pelo MSCH. Este processo pode diminuir a geração de erros no momento da
representação da rede de distribuição de água no modelo de simulação. Covas et al.
(2008) alertam para os cuidados do traçado da rede no SIG, quando a finalidade futura é
a simulação hidráulica, para que não ocorra a incompatibilidade de dados. Os resultados
obtidos pelos MSCH também podem ser analisados no SIG”.

6. “O compartilhamento da base de dados do SIG com o EPANET e vice-versa pode ser
realizado através da utilização dos conversores shp2epa e epa2GIS, disponíveis
gratuitamente na internet”.
2.11. ANALISE MULTICRITERIO